干式和半干式切削加工的最新成果

为了满足润滑、冷却及排除切屑等的要求,在现代的金属切削加工中,一般都使用油性冷却液,在提高切削效率、产品质量和延长刀具寿命等方面发挥了重要作用。但是,油性冷却液和冷却系统及油性冷却液用后处理等的费用,在总的加工成本中占有相当大的比重,而且使用冷却液还会造成环境污染。

在当今国际市场竞争十分激烈和要求注重环保的形势下,降低产品成本和保护环境不受污染是各生产厂商求生存、促发展的重大课题。机械制造行业和工具行业的生产厂商也不例外,他们投入了充足的资金和技术力量研究开发新技术,以降低产品加工成本,提高产品的竞争能力。不使用冷却液的干式切削加工和只使用微量冷却剂的半干式切削加工方式,降低了加工成本,保护了生态环境。作为干式和半干式切削加工用的刀具材料、刀具的设计及切削性能也有长足的进步。切削加工方法和对被加工材料的适用范围正在不断扩大。

下面介绍国外部分公司开发的适用于干式和半干式切削加工的高性能刀具及相关装置的特点及使用效果。

MMCコバルコ工具(株)公司

产品名称:40型钻头系列

YC-SSS；和YC-SSM

产品特点:40型YC-SSS钻头和YC-SSM钻头在结构设计上采用了小芯厚和大容屑槽结构,其钻孔深度分别为2D和3D,适用于热处理结构钢、碳钢、合金钢等干式钻削,也可用于湿式钻削。

使用效果:本系列钻头在干式加工时,断屑性能优异,排屑通畅。

YC-SSS钻头较未改进的涂层硬质合金钻头能大幅度提高进给量,即便提高到1.6倍,刀具也不会崩刃或折断。

YC-SSM钻头在干式加工时,其使用寿命比未改进的涂层钻头湿式钻削的使用寿命还长,钻削FCD400可锻铸铁时,其钻削速度最高可达200m/min,最佳切削速度为120～150m/min。

YC-SSL-OH(油孔钻)

产品特点:该钻头适用于小孔和深孔加工。在设计上考虑了结构更新及优质涂层的最佳匹配,刀具有冷却孔,采用空气冷却。小规格,特别是直径3mm以下的钻头,安装径向跳动应控制在0.02mm以下,湿式钻削用冷却液使用精密过滤器,压力在3MPa以上；干式切削的空气压力应控制在0.5MPa以上。

使用效果:在干式钻削时,排屑性能良好,使用寿命达2200个孔以上,直径8mm钻头干式钻削长度达64m后,仍可继续使用。

Sandvik公司

产品名称:车刀

GC4000系列车刀片

产品特点:硬质合金基体有GC4015、GC4025、GC4035三类,采用W-Co-γ类倾斜构造专用基体,抗崩刃性和抗破损性强；采用中温CVD涂覆TiCN柱状涂层,结合强度高,抗剥落和抗后面磨损能力强,使用厚膜Al2O3涂层,结合强度高,高温耐磨性和抗塑变能力强；刀片有独特的正前角开式断屑槽,切削抗力小,切屑和前刀面接触长度小,刀刃承受的热量少,增强了耐磨性。

使用效果:GC4015刀片和其它公司的P15刀片在干式高速车削SCM440钢对比中,前者的抗塑变能力优于后者；GC4015刀片和其它公司的P15刀片在干切S40C钢比较,结果是GC4015刀片的耐磨性优于P15刀片；GC4025刀片和其它公司P25刀片在干切SCM420钢时,其前者的寿命较后者提高近2倍；GC4035刀片和其它公司的P35刀片在干切S50C钢时,前者的抗后面磨损显著优于后者。

Wiper刀片

产品特点:Wiper刀片设计世界领先,适于所有车削加工。在干式加工中效果显著,和GC4000系列材质组合,最适于干式车削。

使用效果:使用Wiper刀片进行干式车削可提高进给量,使刀片和被加工工件接触时间缩短,从而降低了刀片的温升,抑制刀片磨损的扩展,延长了刀具的寿命。

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